2019-2020年高中物理《分子的熱運(yùn)動(dòng)》教案5 新人教版選修3-3.doc

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2019-2020年高中物理《分子的熱運(yùn)動(dòng)》教案5 新人教版選修3-3 三維目標(biāo)： 知識(shí)目標(biāo)： ( 1 )了解擴(kuò)散現(xiàn)象是由于分子的熱運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的。 ( 2 )知道什么是布朗運(yùn)動(dòng)，理解布朗運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的原因。 ( 3 )知道什么是熱運(yùn)動(dòng)及決定熱運(yùn)動(dòng)激烈程度的因素。 （４）注重理論聯(lián)系實(shí)際，勤觀察、多思考，養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。 能力目標(biāo)： 分析綜合能力，理解推理能力，實(shí)驗(yàn)?zāi)芰? 情感態(tài)度價(jià)值觀： 唯物主義世界觀，尊重事實(shí) 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn) 擴(kuò)散現(xiàn)象 布朗運(yùn)動(dòng) 教具：顯微鏡（大于500倍），火柴，電源接線，布朗運(yùn)動(dòng)演示儀（氣體） 新課教學(xué) 一、新課引入 根據(jù)分子動(dòng)理論，構(gòu)成物體的分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，這個(gè)結(jié)論也是實(shí)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上得到的，本節(jié)課我們就從實(shí)驗(yàn)說(shuō)明分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。 二、擴(kuò)散現(xiàn)象 學(xué)生觀察兩個(gè)實(shí)驗(yàn)： 1.將盛有二氧化氮的集氣瓶與另一集氣瓶豎直方向?qū)诮佑| ,看到二氧化氮?dú)怏w從下面的瓶子慢慢擴(kuò)展到上面瓶?jī)?nèi)。 2.在一燒杯的水中，滴入幾滴紅墨水后，紅墨水在水中逐漸擴(kuò)展。 【問(wèn)】：這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)屬于什么物理現(xiàn)象？它說(shuō)明了什么？ 學(xué)生回答問(wèn)題，教師總結(jié)：上述實(shí)驗(yàn)是氣體，液體的擴(kuò)散現(xiàn)象，說(shuō)明分子在做永不停息的熱運(yùn)動(dòng)。 【問(wèn)】舉例說(shuō)明在固體之間也會(huì)存在擴(kuò)散現(xiàn)象。（堆在地面上的煤） 固體的擴(kuò)散現(xiàn)象比較緩慢，不特別觀察很難直接觀察到。 【問(wèn)】擴(kuò)散的快慢與什么因素有關(guān)？ 演示實(shí)驗(yàn)：同時(shí)將紅墨水分別滴入冷水和熱水中，學(xué)生觀察擴(kuò)散的快慢。 結(jié)論：擴(kuò)散的快慢與溫度有關(guān)，溫度高，擴(kuò)散現(xiàn)象加快，說(shuō)明分子運(yùn)動(dòng)更加激烈。 【問(wèn)】分子究竟做什么樣的運(yùn)動(dòng)？能否直接用肉眼觀察到分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)？ 回憶分子直經(jīng)、體積，得出不可能的 看到的顏色變化是分子的群體遷移（類(lèi)似云、水珠） 【問(wèn)】借助于儀器（如顯微鏡）能否觀察到？ 三、布朗運(yùn)動(dòng) 可以更明顯的觀察證實(shí)分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象是布朗運(yùn)動(dòng)。 1.介紹布朗運(yùn)動(dòng) 1827年英國(guó)植物學(xué)家布朗用顯微鏡觀察懸浮在水中的花粉，發(fā)現(xiàn)花粉顆粒在水中不停地在做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，后來(lái)就把懸浮顆粒的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫做布朗運(yùn)動(dòng)。 閱讀實(shí)驗(yàn)，思考： “小碳?！笔遣皇欠肿?？ “位置連線”是路程還是位移？（位移） 時(shí)間間隔延長(zhǎng)，折線更復(fù)雜還是更簡(jiǎn)單？（復(fù)雜） 分析：從圖11-4可以看出,各個(gè)微粒的運(yùn)動(dòng)情況是不相同的，同一微粒在相等的時(shí)間內(nèi)通過(guò)的位移也是不同的，說(shuō)明布朗運(yùn)動(dòng)是無(wú)規(guī)則的。 2.介紹布朗運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn) （1）連續(xù)觀察布朗運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)只要液體不干涸，無(wú)論白天黑夜，它總是不停地在做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。所以說(shuō)，布朗運(yùn)動(dòng)是永不停息的。 （2）更換不同的懸浮顆粒，如花粉，藤黃，墨汁的炭粒等都存在布朗運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明布朗運(yùn)動(dòng)不取決于顆粒本身。 （3）懸浮的顆粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯。顆粒大了，布朗運(yùn)動(dòng)不明顯，甚至觀察不到。 （4）布朗運(yùn)動(dòng)隨著溫度的升高而愈加劇烈。 3. 針對(duì)上述特點(diǎn)，分析布朗運(yùn)動(dòng)的原因 （1）布朗運(yùn)動(dòng)并不是外界因素影響而產(chǎn)生 a. 不管觀察多少時(shí)間布朗運(yùn)動(dòng)總是不停止 b.如果外界因素影響，那么在同一條件下，觀察到的微粒的運(yùn)動(dòng)情況應(yīng)相同。 （2）布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的小顆粒受到各個(gè)方向的液體分子的撞擊不平衡造成的。在某一瞬間，微小顆粒在某個(gè)方向受到液體分子的撞擊作用強(qiáng)，它就沿這個(gè)方向運(yùn)動(dòng)。在下一瞬間，微小顆粒在另一方向受到的撞擊作用強(qiáng)，它就沿另一方向運(yùn)動(dòng)。所以布朗運(yùn)動(dòng)并不是顆粒中分子的運(yùn)動(dòng)，而是懸浮在液體中的固體顆粒受到液體分子的無(wú)規(guī)則撞擊而產(chǎn)生的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，布朗運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性間接地反映了液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。 （3）為什么懸浮顆粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯？ a. 顆粒越小，在某一瞬間與它撞擊的分子數(shù)越少，撞擊作用的不平衡性表現(xiàn)得越明顯，因此，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯。 b.顆粒越大，在某一瞬間與它撞擊的分子數(shù)越多，撞擊作用的不平衡性表現(xiàn)得越不明顯，因此，布朗運(yùn)動(dòng)越不明顯，甚至觀察不到。 （4）布朗運(yùn)動(dòng)隨著溫度的升高而更加激烈 溫度越高，分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)越激烈，撞擊微小顆粒的作用就越激烈，而且撞擊次數(shù)也更頻繁，造成布朗運(yùn)動(dòng)越激烈。而擴(kuò)散現(xiàn)象也是溫度越高，擴(kuò)散進(jìn)行得越快，這兩種現(xiàn)象都是分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映。這說(shuō)明分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)與溫度有關(guān)，溫度越高，分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)越激烈。所以，通常把分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫做熱運(yùn)動(dòng)。 四、復(fù)習(xí)鞏固 擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)說(shuō)明物體的分子在作無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) 布朗運(yùn)動(dòng)中看到的是微粒的運(yùn)動(dòng)，反映的是分子運(yùn)動(dòng) 布朗運(yùn)動(dòng)的明顯程度受溫度和顆粒的大學(xué)影響 例題 如圖所示的是做布朗運(yùn)動(dòng)小顆粒的運(yùn)動(dòng)路線記錄的放大圖．以小顆粒在A點(diǎn)開(kāi)始計(jì)時(shí)，每隔30s記下小顆粒的位置，得到B、C、D、E．F、G等點(diǎn)，則小顆粒在第75s末時(shí)位置，以下敘述中正確的是 ） A．一定在CD連線的中點(diǎn) B．一定不在CD連線的中點(diǎn) C．可能在CD連線上，但不一定在CD連線中點(diǎn) D．可能在CD連線以外的某點(diǎn)上 解析：圖中的各點(diǎn)的連線不是微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡，它是為了表明微粒在做極短促的無(wú)定向運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的移動(dòng)的順序而做的連線． 由以上分析，在第75s末，小顆?？赡茉贑D連線上，但不一定在CD中點(diǎn)，也可能在CD連線外的位置． 因此選CD，正確答案CD．